铰链式颚式破碎机方案分析课程设计说明书.docx

1、铰链式颚式破碎机方案分析课程设计说明书机械原理课程设计说明书题目： 铰链式颚式破碎机方案分析 一 设计题目1二 已知条件及设计要求12.1已知条件12.2设计要求2三. 机构的结构分析23.1六杆铰链式破碎机 23.2四杆铰链式破碎机 2四. 机构的运动分析24.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析 24.2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析 4五.机构的动态静力分析65.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析 65.2四杆铰链式颚式破碎机的静力分析12六. 工艺阻力函数及飞轮的转动惯量函数 166.1工艺阻力函数程序 166.2飞轮的转动惯量函数程序 17七 .对两种机构的综合评价 19八 . 主要的收获

2、和建议 20九 . 参考文献 20一 设计题目铰链式颚式破碎机方案分析二 已知条件及设计要求2.1已知条件图(a)所示为六杆铰链式破碎机方案简图。主轴1的转速为n1 = 170r/min，各部尺寸为：lO1A = 0.1m, lAB = 1.250m, lO3B = 1m, lBC = 1.15m, lO5C = 1.96m, l1=1m, l2=0.94m, h1=0.85m, h2=1m。各构件质量和转动惯量分别为：m2 = 500kg, Js2 = 25.5kgm2, m3 = 200kg, Js3 = 9kgm2, m4 = 200kg, Js4 = 9kgm2, m5=900kg,

3、Js5=50kgm2, 构件1的质心位于O1上，其他构件的质心均在各杆的中心处。D为矿石破碎阻力作用点，设LO5D = 0.6m，破碎阻力Q在颚板5的右极限位置到左极限位置间变化，如图(b)所示，Q力垂直于颚板。图(c)是四杆铰链式颚式破碎机方案简图。主轴1 的转速n1=170r/min。lO1A = 0.04m, lAB = 1.11m, l1=0.95m, h1=2m, lO3B=1.96m，破碎阻力Q的变化规律与六杆铰链式破碎机相同，Q力垂直于颚板O3B，Q力作用点为D，且lO3D = 0.6m。各杆的质量、转动惯量为m2 = 200kg, Js2=9kgm2，m3 = 900kg, J

4、s3=50kgm2。曲柄1的质心在O1 点处，2、3构件的质心在各构件的中心。 (a) 六杆铰链式破碎机 (b) 工艺阻力 (c) 四杆铰链式破碎机2.2设计要求试比较两个方案进行综合评价。主要比较以下几方面：1. 进行运动分析，画出颚板的角位移、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线。2. 进行动态静力分析，比较颚板摆动中心运动副反力的大小及方向变化规律，曲柄上的平衡力矩大小及方向变化规律。3. 飞轮转动惯量的大小。三. 机构的结构分析3.1六杆铰链式破碎机3.2四杆铰链式破碎机四. 机构的运动分析4.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析（1）调用bark函数求2点的运动参数形参n1 n2 n3

5、k r1 r2 gam t w e p vp ap实参1 2 0 1 0.1 0.0 0.0 t w e p vp ap（2）调用rrrk函数求3点的运动参数形参m n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t w e p vp ap实参-1 2 4 3 2 3 1.25 1 t w e p vp ap（3）调用rrrk函数求5点的运动参数形参m n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t w e p vp ap实参1 3 6 5 4 5 1.15 1.96 t w e p vp ap（4）程序:对构件5的运动轨迹分析#includegraphics.h#include subk.c#inc

6、lude draw.cmain() static double p202,vp202,ap202,del; static double t10,w10,e10,tdraw370,wdraw370,edraw370; static int ic;double r12,r23,r34,r35,r56;double pi ,dr;double r2,vr2,ar2;int i; FILE*fp;r12=0.1,r23=1.25,r34=1.0,r35=1.15,r56=1.96;w1=-17.8;del=15; pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0;p11=0.0;p12=0.0

7、;p41=0.94; p42=-1.0;p61=-1.0;p62=0.85; printf(n The Kinematic Parameters of Point 5n); printf(No THETA1 t w en); printf( deg rad rad/s rad/s/sn); if(fp=fopen(file20133098.txt,w)=NULL) printf(Cant open this file.n);exit(0);fprintf(fp,n The kinematic parameters of point 10n);fprintf(fp,No THETA1 t w e

8、n);fprintf(fp, deg rad rad/s rad/s/s);ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i=ic;i+) t1=(-i)*del*dr; bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rrrk(-1,2,4,3,2,3,r23,r34,t,w,e,p,vp,ap); rrrk(1,3,6,5,4,5,r35,r56,t,w,e,p,vp,ap); printf(n%2d %12.3f %12.3f %12.3f %12.3f,i+1,t1/dr,t5,w5,e5); fprintf(fp,n%2d%12.3f%12

9、.3f%12.3f%12.3f,i+1,t1/dr,t5,w5,e5); tdrawi=t5;wdrawi=w5;edrawi=e5;if(i%16)=0)getch();fclose(fp);getch();draw1(del,tdraw,wdraw,edraw,ic);（5）数据:随主动件1变化的运动参数 The kinematic parameters of point 5No THETA1 t5 w5 e5 deg rad rad/s rad/s/s 1 0.000 -1.658 0.346 3.955 2 -15.000 -1.653 0.392 2.002 3 -30.000 -1

10、.647 0.400 -0.932 4 -45.000 -1.641 0.362 -4.354 5 -60.000 -1.637 0.274 -7.504 6 -75.000 -1.633 0.146 -9.610 7 -90.000 -1.632 -0.001 -10.181 8 -105.000 -1.633 -0.145 -9.162 9 -120.000 -1.637 -0.265 -6.90210 -135.000 -1.641 -0.345 -3.98011 -150.000 -1.646 -0.382 -1.00812 -165.000 -1.652 -0.377 1.51813

11、 -180.000 -1.657 -0.341 3.29614 -195.000 -1.662 -0.284 4.23615 -210.000 -1.666 -0.220 4.43516 -225.000 -1.668 -0.156 4.12017 -240.000 -1.670 -0.10 3.58318 -255.000 -1.671 -0.051 3.10519 -270.000 -1.672 -0.007 2.89720 -285.000 -1.672 0.036 3.06321 -300.000 -1.671 0.085 3.57022 -315.000 -1.669 0.142 4

12、.24623 -330.000 -1.667 0.209 4.79024 -345.000 -1.663 0.281 4.81625 -360.000 -1.658 0.346 3.955（6）线图:构件5角位置，角速度，角加速度线图六杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线4.2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析（1）调用bark函数求2点的运动参数形参n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参1 2 0 1 0.04 0.0 0.0 t w e p vp ap（2）调用rrrk函数求3点的运动参数形参m n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t

13、w e p vp ap实参1 2 4 3 2 3 1.11 1.96 t w e p vp ap（3）程序：对构件3的运动轨迹分析#includegraphics.h#include subk.c#include draw.cmain() static double p202,vp202,ap202,del; static double t10,w10,e10,tdraw370,wdraw370,edraw370; static int ic;double r12,r23,r34;double pi,dr;double r2,vr2,ar2;int i;FILE*fp; r12=0.04,r2

14、3=1.11,r34=1.96;w1=-17.8;del=15;pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0; p11=0.0;p12=0.0;p41=-0.95;p42=2.0; printf(n The Kinematic Parameters of Point 5n); printf(No THETA1 t3 w3 e3n); printf( deg rad rad/s rad/s/sn);if(fp=fopen(filel20133098.txt,w)=NULL) printf(Cant open this file.n);exit(0);fprintf(fp,n The

15、kinematic parameters of point 10n);fprintf(fp,No THETA1 t3 w3 e3n);fprintf(fp, deg rad rad/s rad/s/s);ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i=ic;i+)t1=(-i)*del*dr; bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rrrk(1,2,4,3,2,3,r23,r34,t,w,e,p,vp,ap); printf(n%2d %12.3f %12.3f %12.3f,i+1,t1/dr,t3,w3,e3); fprintf(fp

16、,n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f,i+1,t1/dr,t3,w3,e3); wdrawi=t1/dr;tdrawi=t3;wdrawi=w3;edrawi=e3; if(i%16)=0)getch();fclose(fp);getch();draw1(del,tdraw,wdraw,edraw,ic);（4）数据：随主动件1变化的运动参数 The kinematic parameters of point 3No THETA1 t3 w3 e3 deg rad rad/s rad/s/s 1 0.000 -1.632 0.014 -6.230 2 -15.000 -1

17、.632 -0.077 -6.097 3 -30.000 -1.634 -0.163 -5.590 4 -45.000 -1.637 -0.240 -4.730 5 -60.000 -1.641 -0.301 -3.553 6 -75.000 -1.646 -0.343 -2.117 7 -90.000 -1.651 -0.362 -0.501 8 -105.000 -1.656 -0.357 1.192 9 -120.000 -1.661 -0.327 2.84710 -135.000 -1.666 -0.274 4.33811 -150.000 -1.669 -0.201 5.54312

18、-165.000 -1.671 -0.113 6.35613 -180.000 -1.672 -0.016 6.70214 -195.000 -1.672 0.082 6.54315 -210.000 -1.670 0.174 5.89216 -225.000 -1.667 0.253 4.80617 -240.000 -1.663 0.313 3.38318 -255.000 -1.658 0.351 1.74619 -270.000 -1.653 0.364 0.03020 -285.000 -1.647 0.352 -1.63821 -300.000 -1.642 0.317 -3.14

19、822 -315.000 -1.638 0.261 -4.41423 -330.000 -1.635 0.189 -5.37324 -345.000 -1.632 0.105 -5.98625 -360.000 -1.632 0.014 -6.230（6）线图:3点水平位移，速度，加速度线图四杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线五.机构的动态静力分析5.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析（1）、（2）、（3）步同运动分析1、2、3（4）调用bark函数求9的运动参数形参 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参2 0 9 2 0.0 0.625

20、0.0 t w e p vp ap（5）调用bark函数求10的运动参数形参 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参4 0 10 3 0.0 0.5 0.0 t w e p vp ap（6）调用bark函数求8的运动参数形参 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参3 0 8 4 0.0 0.575 0.0 t w e p vp ap（7）调用bark函数求7的运动参数形参 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参6 0 7 5 0.0 0.98 0.0 t w e p vp ap（8）调用bar

21、k函数求11的运动参数形参 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap实参6 0 11 5 0.0 0.6 0.0 t w e p vp ap（9）调用rrrf对4、5杆件组成的rrr杆组进行静力分析形参n1 n2 n3 ns1 ns2 nn1 nn2 nexf k1 k2 t w e p vp ap实参3 6 5 8 7 0 11 11 4 5 t w e p vp ap（10）调用rrrf对2、3杆组成的rrr杆组进行静力分析形参n1 n2 n3 ns1 ns2 nn1 nn2 nexf k1 k2 t w e p vp ap实参2 4 3 9 10 0 3 0

22、2 3 t w e p vp ap（11）调用barf对主动件1进行静力分析形参 n1 ns1 nn1 k1 p ap e fr tb实参1 1 2 1 p ap e fr tb（12）程序：对质心的运动分析，对固定铰链的静态动力分析，主动反力偶#includegraphics.h#includesubk.c#includesubf.c#includedraw.c main() static double p202,vp202,ap202,del;t10,w10,e10, static double tbdraw370,tb1draw370;fr3draw370,sita1370,fr1dra

23、w370; static double sita2370,fr2draw370,sita3370,we1,we2,we3,we4,we5; static double fr202,fe202,tb,tb1,fr1,bt1,fr4,bt4,fr6,bt6; static int ic;double pi,dr;int i;FILE *fp; char *m=tb,tb1,fr1,fr4,fr6; sm1=0.0;sm2=500;sm3=200;sm4=200;sm5=900;del=15; sj1=0.0;sj2=25.5;sj3=9;sj4=9;sj5=50; t1=0.0;w1=-17.8;

24、e1=0.0;t4=0.0;t6=90.0;w6=0.0; e6=0.0;pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0;t6=90.0*dr; p11=0.0;p12=0.0;p41=0.94;p42=-1.0; p61=-1.0;p62=0.85; printf(n The Kinet0-static Analysis of a six-bar Linkase.n); printf(No HETA1 fr1 sita1 fr4 sita2 fr7 sita3 tb tb1n); printf( deg N radian N radian N radian N.m N.mn); i

25、f(fp=fopen(filel20133098,w)=NULL) printf(Cant open this file.n); exit(0); fprintf(fp,n The Kinet0-static Analysis of a six-bar Linkase.n); fprintf(fp,No HETA1 fr1 sita1 fr4 sita2 fr7 sita3 tb tb1n); fprintf(fp, deg N radian N radian N radian N.m N.mn); ic=(int)(360.0/del); for(i=0;i=ic;i+) t1=(-i*de

26、l)*dr; bark(1,2,0,1,0.1,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rrrk(-1,2,4,3,2,3,1.25,1.0,t,w,e,p,vp,ap); rrrk(1,3,6,5,4,5,1.15,1.96,t,w,e,p,vp,ap); bark(2,0,9,2,0.0,0.625,0.0,t,w,e,p,vp,ap); bark(4,0,10,3,0.0,0.5,0.0,t,w,e,p,vp,ap); bark(3,0,8,4,0.0,0.575,0.0,t,w,e,p,vp,ap); bark(6,0,7,5,0.0,0.98,0.0,t,w,e,p,vp,a

27、p); bark(6,0,11,5,0.0,0.6,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rrrf(3,6,5,8,7,0,11,11,4,5,p,vp,ap,t,w,e,fr); rrrf(2,4,3,9,10,0,3,0,2,3,p,vp,ap,t,w,e,fr); barf(1,1,2,1,p,ap,e,fr,&tb); fr1=sqrt(fr11*fr11+fr12*fr12); bt1=atan2(fr12,fr11); fr4=sqrt(fr41*fr41+fr42*fr42); bt4=atan2(fr42,fr41); fr6=sqrt(fr61*fr61+fr62*fr62); bt6=atan2(fr62,fr61); we1=-(ap11*vp11+(ap12+9.81)*vp12)*sm1-e1*w1*sj1; we2=-(ap91*vp91+(ap92+9.81)*vp92)*sm2-e2*w2*sj2; we3=-(ap101*vp101+(ap102+9.81)*vp102)*sm3-e3*w3*sj3; we4=-(ap81*vp81+(ap82+9.81)*vp82)*sm4-e4*w4*sj4; extf(p,vp,ap,t,w,e,11,fe); we5=-(ap